《路面施工基础》-项目七

任务１认知二灰稳定材料结构层一、基本概念综合稳定材料是指以两种或两种以上材料为结合料,通过加水与被稳定材料共同拌和形成的混合料,包括水泥石灰稳定材料、水泥粉煤灰稳定材料、石灰粉煤灰稳定材料等.其中,石灰粉煤灰稳定材料又可分为石灰粉煤灰、石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰砂、石灰粉煤灰砂砾、石灰粉煤灰碎石、石灰粉煤灰矿渣、石灰粉煤灰煤矸石等.这些材料分别简称二灰、二灰土、二灰砂、二灰砂砾、二灰碎石、二灰矿渣、二灰煤矸石等.而工业废渣稳定材料是指以石灰或水泥为结合料,以煤渣、钢渣、矿渣等工业废渣为主要被稳定材料,通过加水拌和形成的混合料.下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层二灰稳定材料初期强度低,但随着龄期的增长,强度的增长幅度大.二灰稳定材料还具有水硬性、缓凝性、抗裂性好、板体性好、抗磨性差、温度影响较大等特点.限于篇幅,这里以二灰稳定材料为例,阐述其应用.二、应用要求二灰稳定集料类材料适用于各级公路的基层和底基层,二灰、二灰土、二灰砂用于各级公路的底基层以及三、四级公路的基层.冰冻地区、多雨潮湿地区,石灰粉煤灰稳定集料类材料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层.二灰稳定类结构层施工期的气温要求同水泥稳定材料结构层.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层三、原材料要求(一)石灰石灰的质量要求同石灰稳定材料的要求.(二)粉煤灰干排或湿排的硅铝粉煤灰(含有２％~６％的氧化钙)和高钙粉煤灰(含有１０％~４０％的氧化钙)等均可应用.粉煤灰中SiO２、Al２O３和Fe２O３的总含量应大于７０％,粉煤灰的烧失量不应超过２０％,比表面积宜大于２５００cm２/g(或９０％通过０.３mm筛孔,７０％通过０.０７５mm筛孔).湿粉煤灰的含水率不宜超过３５％.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层(三)被稳定材料二灰稳定材料中的粗、细集料要求与水泥稳定材料中的粗、细集料要求基本相同.二灰稳定材料可采用表７-２推荐的级配范围,并应符合下列规定:(１)用于高速、一级公路的基层时,石灰粉煤灰的总质量宜占１５％,应不大于２０％,被稳定材料的公称最大粒径应不大于２６.５mm,级配宜符合表７-２中LF－A－２L和LF－A－２S的规定.(２)用于高速、一级公路的底基层时,各档被稳定材料总质量宜不小于８０％,级配宜符合表７-２中LF－A－１L和LF－A－１S的规定.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层对极重、特重交通荷载等级,级配宜符合表７-２中LF－A－２L和LF－A－２S的规定.(３)用于二级及二级以下公路基层时,被稳定材料的公称最大粒径应不大于３１.５mm,总质量宜不小于８０％,并符合表７-２中LF－B－２L和LF－B－２S的规定.(４)用于二级及二级以下公路底基层时,被稳定材料的总质量不宜小于７０％,并符合表７-２中LF－B－１L和LF－B－１S的规定.对极重、特重交通荷载等级,级配可选择符合表７-２中LF－B－２L和LF－B－２S的规定.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层(四)水凡是饮用水(含牲畜饮用水)均可用于二灰稳定材料结构层施工.四、混合料组成设计混合料的组成设计应按照«公路路面基层施工技术细则»(JTG/TF２０—２０１５)的要求进行.组成设计的内容包括:根据二灰稳定材料混合料的强度标准,通过试验选取最适于稳定的土,确定石灰与粉煤灰的比例,确定石灰粉煤灰与土的比例,确定混合料的最佳含水率.１.二灰稳定材料混合料配比范围上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层二灰稳定材料混合料采用质量配合比计算,以石灰∶粉煤灰∶集料(或土)的质量比表示.(１)对于硅铝粉煤灰,采用石灰粉煤灰做基层或底基层时,石灰与粉煤灰的比例可以是１∶２~１∶９.(２)采用二灰土做基层或底基层时,石灰与粉煤灰的比例常用１∶２~１∶４,石灰粉煤灰与细粒土的比例可以是３０∶７０~９０∶１０(采用３０∶７０比例时,石灰与粉煤灰之比宜为１∶２~１∶３).(３)采用二灰粒料做基层时,石灰与粉煤灰的比例常用１∶２~１∶４;石灰粉煤灰与级配粒料的比例可以是２０∶８０~１５∶８５.为提高石灰工业废渣的早期强度,可外加１％~２％的水泥.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层２.二灰稳定土底基层混合料的组成设计(１)二灰稳定土混合料组成设计各项试验应按«公路工程无机结合料稳定材料试验规程»(JTGE５１—２００９)的要求进行.(２)用重型击实法确定最佳含水率和最大干密度,取符合强度要求的最佳配合比作为二灰稳定土的生产配合比.(３)对塑性指数为８~１２、液限小于５０％、有机质含量不大于１０％的粉砂土,可在石灰、粉煤灰土中外加１％~２％的水泥;水泥可选用４２.５级的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,使二灰稳定土混合料满足抗压强度的规定.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层(４)对于塑性指数大于２０、自由膨胀率不大于６５％、有机质含量不大于１０％的高塑性土,根据土的塑性指数,需将土分别掺入一定剂量(３％~５％)的生石灰拌匀,闷置７d进行改性,测定其自由膨胀率和塑性指数.选取改性后土的自由膨胀率小于４０％,且塑性指数降到１８~２０的掺灰剂量作为高塑性土改性的石灰剂量;在满足以上要求的前提下,应选用小的石灰剂量作为改性土用石灰的掺量.将改性后的土再按一般性土的方法进行二灰稳定土的设计和施工.改性土中生石灰加上二灰稳定土用消石灰和粉煤灰之和以不超过二灰稳定土总质量的４０％为宜,且改性用生石灰加上二灰稳定土用消石灰之和与粉煤灰质量比以小于１∶２为宜.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层(５)具体步骤.１)制备同一种土样,４~５种不同配合比的二灰土混合料.其配合比应在上述所列范围内.对于二灰混合料或其他混合料,其配合比也应在上述所列相应的范围内.２)确定各种二灰土或二灰混合料的最佳含水量和最大干压实密度.３)按工地预定达到的压实度,分别计算不同配合比时二灰土或二灰试件的干压密实度.４)按最佳含水量和计算得到的干压实密度制备试件.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层进行强度试验时,作为平行试验的试件数量同水泥稳定材料的试件数量规定.如试验结果的偏差系数大于规定的值,则应重做试验,并找出原因,加以解决.如不能降低偏差系数,则应增加试验数量.５)试件在规定温度下保湿养护６d,浸水１d后,进行无侧限抗压强度试验.计算试验结果的平均值和偏差系数.二灰稳定材料的７d无侧限抗压强度标准见表７-３.压实度标准同水泥稳定材料.６)根据强度标准,选定合适的混合料配比,具体方法同水泥稳定材料.３.二灰稳定碎石基层混合料组成设计上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层(１)二灰碎石混合料配合比设计应采用重型击实法,根据施工图设计确定的强度标准,通过试验选择骨架嵌挤、均匀密实、施工和易性好的混合料结构,并确定石灰和粉煤灰的剂量、最大干密度和最佳含水率.(２)设计步骤.１)取工地实际使用的集料,分别进行筛分,按颗粒组成进行计算.二灰碎石混合料组成的设计级配应符合«公路沥青路面设计规范»(JTGD５０—２０１７)或«公路路面基层施工技术细则»(JTG/TF２０—２０１５)的范围要求.上一页下一页返回任务１认知二灰稳定材料结构层２)取工地使用的材料,石灰、粉煤灰与级配集料的比例以及石灰与粉煤灰比例参考前文所述.当制备不同比例的混合料时,可采用重型击实法确定各组混合料的最佳含水率和最大干密度.３)在最佳含水率状态下,按要求压实度(重型击实标准,９８％)制备混合料试件,在标准条件下养护６d,浸水１d后取出测定无侧限抗压强度.４)二灰碎石混合料７d浸水无侧限抗压强度设计标准应满足表７-３的要求;对于组成设计,应采用一个限值.５)计算抗压强度代表值,取符合强度要求的配合比作为二灰碎石的生产配合比,方法同二灰稳定土.上一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工一、一般规定(１)高等级公路二灰稳定土底基层一般应采用中心站集中厂拌法施工,特殊情况可采用路拌法.二灰稳定碎石基层应采用集中厂拌、摊铺机摊铺、压路机碾压的施工工艺.(２)在正式施工前,必须铺筑试验段,对施工工艺进行总结;试验段的质量检查频率应是正常路段的两倍.(３)压实厚度不应超过２０cm,设计厚度超过２０cm时,宜分层铺筑.压实厚度可根据所选用的压路机种类、吨位确定.施工段落的长度应与配套的施工机械相匹配,每个施工段落长度以２００m为宜.下一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工(４)施工期的日最低气温应在５℃以上,宜在温暖气候养护１５d以上.多雨地区,应避免在雨季进行二灰稳定土底基层施工.二、施工工艺流程１.路拌法施工的工艺流程路拌法施工的工艺流程通常按下列的顺序进行:准备下承层→施工放样→运输和摊铺土→运输和摊铺粉煤灰→运输和摊铺石灰→拌和洒水→整形→碾压→接缝和调头处理.２.厂拌法施工的工艺流程厂拌法施工的工艺流程通常按图７-１的顺序进行.上一页下一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工三、施工技术要点路拌法二灰稳定土底基层的施工技术要点可参考石灰土的施工,厂拌法二灰稳定碎石的施工要点可参考水泥稳定碎石的施工.这里仅将几点有区别的要点进行阐述,其余的不再重复.１.粉煤灰备料(１)场地集中堆放的粉煤灰应予以覆盖,避免雨淋.如在堆放过程中,部分粉煤灰凝结成块,使用前应将灰块打碎.(２)运到现场的粉煤灰应含有足够的水分(含水量为１５％~２０％),以防飞扬.特别在干燥和多风季节,必须使料堆表面保持潮湿,或者覆盖.上一页下一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工２.路拌法施工二灰稳定土(１)根据用土比例和每车土量,将素土或改性土按指定位置堆放,均匀卸在路槽顶面,并用推土机配合平地机粗平,用轻型压路机稳压一遍,检查布土厚度和含水率.(２)根据粉煤灰用量比例和每车粉煤灰的数量,将粉煤灰均匀卸在摊平并打好方格的土层上,用人工或机械将粉煤灰摊平.检查粉煤灰的摊铺厚度和含水率,用路拌机拌和均匀,粗平、稳压.(３)石灰应在使用前一周充分消解,并通过１０mm筛孔;在粗平、稳压的粉煤灰土层上用布灰机或打方格人工布灰,均匀摊平,布石灰量应稍高于设计剂量.上一页下一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工(４)需外掺水泥时,还应均匀撒布水泥.(５)石灰布料后,应在当天采用路拌机进行拌和.拌和过程中应注意混合料的含水率和拌和深度,不得出现素土夹层;随时检查拌和的均匀性,不允许出现花白条带;土块应打碎,最大尺寸不大于１５mm.(６)检查松铺厚度和混合料的含水率、石灰剂量,并按规定取样制备抗压强度试件.根据天气情况,夏天作业时混合料含水率应较最佳含水率高１％~２％.(７)拌和好的混合料不得过夜,应当天碾压成型.掺加水泥的二灰稳定土更应缩短拌合时间,从加入水泥起到碾压结束应在水泥初凝时间内完成.上一页下一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工(８)底基层表面高出设计高程部分应予刮除并将刮下的二灰稳定土清除;局部低于设计高程之处,不能进行贴补,必须将其挖除重铺.对于二灰稳定中、粗粒材料,应先将石灰、粉煤灰拌和均匀,然后均匀地摊铺在材料层上,再一起拌和.３.中心站集中厂拌法施工当采用生石灰时,应将生石灰粉装入储料罐中;当采用水泥、石灰综合稳定时,则水泥应装入另一个储料罐中.粉煤灰可通过料仓配料.四、施工质量控制上一页下一页返回任务２二灰稳定材料结构层施工施工前和施工过程中,可参照表７-４所列的检查项目与频度,对各种原材料进行抽样试验.混合料的质量控制可参照水泥稳定材料、石灰稳定材料的要求.二灰稳定材料结构层在铺筑过程中的质量控制与水泥稳定材料的要求基本相同.请参照水泥稳定材料施工的内容与«公路路面基层施工技术细则»(JTG/TF２０—２０１５)学习.上一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量一、二灰稳定材料结构层的质量评定二灰稳定材料结构层工程完工后,施工单位应将全线以１~３km作为一个评定路段,按规定频度与方法,对二灰稳定材料结构层进行全线自检,并应在规定时间内提交全线检测结果及施工总结报告,申请交工验收.二灰稳定材料结构层工程质量评定的基本要求、实测项目、外观质量要求及质量保证资料整理顺序如下.(一)基本要求(１)粒料应符合设计和施工规范要求,并应根据当地料源选择质坚、干净的粒料.下一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量(２)土质应符合设计要求,土块应粉碎.(３)石灰和粉煤灰质量应符合设计要求,石灰须经充分消解才能使用.(４)混合料配合比应准确,不得含有灰团和生石灰块.(５)路拌法拌和深度应达到层底.(６)摊铺时要注意消除离析现象.(７)碾压时应先用轻型压路机稳压,后用重型压路机碾压至要求的压实度.(８)保湿养护,养护期应符合规范要求.(二)实测项目上一页下一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量二灰稳定材料结构层质量评定的实测项目、检查频度、质量要求或允许偏差等见表７-５、表７-６.(三)外观质量要求(１)表面平整密实、无坑洼、无明显离析.(２)施工接茬平整、稳定.(四)质量保证资料１.开工报告及附件开工报告及附件的内容及整理顺序同碎(砾)石结构层.２.工序报验资料及附件(各层报)上一页下一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量(１)中间检验申请单.(２)施工放样报验单.(３)二灰稳定粒料(二灰稳定土)基层和底基层现场质量检验报告单.(４)二灰稳定土基层(底基层)施工原始记录.(５)平整度检验记录表.(６)纵断高程检验记录表、宽度检验记录表、横坡检查记录.(７)路面结构厚度检验记录表.(８)压实度试验记录(灌砂法).(９)无侧限抗压强度试验报告单.上一页下一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量(１０)水泥(石灰)剂量试验(EDTA滴定法).(１１)水准测量记录.(１２)含水率试验记录(施工控制).(１３)路面基层集料技术性能试验、级配试验.３.分项工程报验资料及附件(１)中间交工证书.(２)工程报验单.(３)分项工程质量检验评定表(二灰稳定××基层)(分项评定).(４)~(１６)同水泥稳定材料结构层的要求.上一页下一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量二、二灰稳定材料结构层的工程计量(一)计量规定(１)二灰稳定材料结构层应按图纸和监理工程师指示铺筑,经监理工程师验收合格的面积,按不同厚度以平方米计量.(２)任何地段的长度应沿路幅中线水平量测.对个别特殊形状的面积,承包人可采用适当计算方法计量,并经监理工程师批准,以平方米计量.除监理工程师另有指示外,超过图纸所规定的面积,均不予计量.(３)混合料拌合厂站、贮料场的建设、拆除、恢复均包含在相应工程项目中,不另行计量.上一页下一页返回任务３二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量(二)支付按上述规定计量,经监理工程师验收的列入工程量清单的以下工程子目的工程量,其每一计量单位将以合同单价支付.此项支付包括材料、劳力、设备、运输等及其他为完成二灰稳定材料结构层所必需的所有费用,是对完成工程的全部偿付.(三)计量清单及内容二灰稳定材料结构层计量清单及内容见表７-７.上一页返回任务４编制半刚性结构层施工方案请根据工程具体情况,编制厂拌法水泥稳定碎石基层施工方案.基础资料:太原至佳县高速公路西段路面工程第SLM３合同段桩号K１２６＋０００~K１４５＋６１９.４２９,路面长１９.６４７km,包括主线(含桥梁及隧道)和方山互通路面、通信管道工程.本合同段底基层佳县至太原方向(左幅)设计为３８cm水泥稳定碎石;太原至佳县方向(右幅)设计为３４cm水泥稳定碎石.计划开工的K１４３＋２２６~K１４５＋６１９.４２９段基层工程量为２８６６３m２.水稳碎石基层计划开工时间为２０１０年７月９日,完工时间为２０１０年７月３０日.下一页返回任务４编制半刚性结构层施工方案在施工中每道工序完成后,首先自检,自检合格后报请监理工程师,经监理工程师检验合格后,进行下一道工序的施工.附:１.材料情况(１)水泥:采用山西“中盛东坡”矿渣硅酸盐水泥,其代号、强度等级为P﹒S﹒A３２.５,初凝时间大于３h,终凝时间不宜小于６h,以保证有足够的延迟时间,保证强度的形成.(２)碎石:选